地球核心形狀丕變？自轉速度減緩再掀謎團，科學家困惑：地心深處究竟發生了什麼？

長久以來，科學界已知地球核心的自轉速度和形狀會隨著時間演變而產生變化，然而，最新的研究卻指出，這些變化並非各自獨立發生，而是同時進行，且背後機制更加複雜難解，引發科學家們的高度關注與熱烈討論。

近期，一項發表於頂尖期刊《自然地球科學》(Nature Geoscience) 的研究，揭示了地球內核深處正悄然發生異變。由中國與美國科學家組成的跨國研究團隊，透過分析地震波在地核中的傳播模式，發現地球內核的自轉速度，在 2010 年左右出現了顯著的減緩現象，由原本快於地表自轉，轉變為慢於地表。更令人驚訝的是，研究團隊更進一步推論，除了自轉速度的變化，地球內核的形狀也可能正同步發生難以預測的變形。

這項突破性的發現，解答了科學界長期以來對於地震波異常變化的爭論。過去，針對地震波在穿透地核時，其傳播速度和波形會產生異常變化的現象，科學界存在兩種主要觀點。一方認為，這是由於內核自轉速度的快慢變化所導致；另一方則認為，是內核形狀的變形影響了地震波的傳遞。而本次的最新研究，則統合了兩種觀點，證實地震波的異常，很可能是內核自轉速度與形狀同時變化的結果。

主持這項研究的美國南加州大學地球科學教授約翰·埃米利奧·維達爾 (John Emilio Vidale) 表示，如同醫學上的 X 光技術，地震波成為科學家探索地球內部的絕佳工具。透過分析地震波穿透地球不同層次的細微變化，科學家得以「看見」地表下數千公里深處的奧秘。維達爾教授興奮地指出，這項研究的重大突破，為科學界開啟了一扇新的窗戶，有望更深入地了解地球內核的組成結構、物質特性、以及其複雜的動態行為。「目前，這些發現僅僅是一個開端，」維達爾教授強調，「它揭示了一個可被觀察到的變化，或許能引領我們更清晰地描繪出，地球內核如何在以年為時間尺度的情況下產生『撓曲』現象。未來，勢必還有更多令人驚奇的發現等待我們去發掘。」

地球的構造如同一個巨大的俄羅斯娃娃，由多個不同層次的球體套疊而成，最核心的內核，距離地表約 6,500 公里 (4,000 英里) 之遙，其溫度甚至逼近太陽表面，壓力更是超越海洋最深處。如此極端環境，使得科學家無法直接觸及內核進行研究，只能仰賴間接的方式來探索地心奧秘。

為了揭開內核變化的謎團，維達爾教授的研究團隊，深入分析了自 1991 年至 2023 年間，發生於南 Sandwich 群島的 121 對重複地震所產生的地震波數據。所謂「重複地震」，指的是在相同地點發生、且產生幾乎完全相同地震波形的兩次地震。研究團隊選取這些特殊的地震訊號，並比對其在阿拉斯加 Eielson (ILAR) 和加拿大 Yellowknife (YKA) 兩個地震陣列的接收時間與波形變化。

透過長達數十年的數據積累與精密分析，研究團隊得以偵測出地核運動的細微變化。研究結果顯示，地球內核在過去數十年來，一直以略快於地函與地殼的速度自轉，然而，大約在 2010 年左右，內核的自轉速度開始減緩。更有甚者，部分地震波數據顯示，內核的自轉甚至一度停滯，或是出現反向旋轉的現象。

除了自轉速度的變化，研究團隊更從地震波訊號的差異中，發現另一個重要的線索。由於來自阿拉斯加和加拿大的地震陣列接收到的訊號存在差異，研究團隊推斷，除了自轉之外，還有其他因素正在影響內核。他們大膽推測，內核邊界附近可能存在「黏性變形」(viscous deformation) 現象。儘管內核主要由固態金屬構成，但外核形狀的改變，或是地函密度的變化，都可能導致內核結構產生變形。

維達爾教授坦言，目前的研究數據仍不足以完整描繪地球核心的全貌，內核的行為模式究竟是混亂無章，還是存在某種規律性的週期循環，仍有待更多研究佐證。他提出兩種可能的解釋：其一，外核的運動驅動內核自轉，兩者之間存在可預測的「和諧」關係；其二，內核運動可能更為「混亂」，僅被動地追隨外核的運動方向。

儘管目前的研究仍有諸多未解之處，但維達爾教授相信，持續深入分析地震波數據，將有助於科學家更精確地掌握外核對流活動劇烈的時間與地點，甚至進一步探究內核物質軟硬度的分佈狀態。更令人期待的是，這項研究或許能揭開內核變化與地球磁場之間關聯性。地球磁場雖然不會直接影響人類的日常生活，但其變化卻可能干擾人造衛星的運作，甚至影響指南針的指向。